Amplificateur de luminance

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mplificateur de luminance

ARalis par :

LABAKOUM Badr-eddine ZOURHRI Mobarak

Demand par :

Mr.HARMOUCHI2015/2016MST. Gnie Biomdical Instrumentation & Maintenance

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Plan

Formation dimageLes applications Medicales ConclusionIntroduction RadiocsopieAmplificateur de luminance

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INTRODUCTION01

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RADIOGRAPHIE

imagerie par projection statique La radiographie Cest une image statique, qui ne bouge pas. a nous permet de voir un objet, une structure, un organe un moment trs prcis.

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RADIOSCOPIEimagerie par projection dynamique

La radioscopie ("fluoroscopie") utilise des rayons X pour produire sur un cran une image mobile de l'interieur du corps en temps rel.

Copyright Showeet.comLa radioscopie utilise les rayons X pour produire des images en mouvement. Pour comprendre ce quest la radioscopie, on peut faire le parallle avec des types dimages mieux connues.

La radiographie peut tre compare la photographie. Cest une image statique, qui ne bouge pas. a nous permet de voir un objet, une structure, un organe un moment trs prcis. Comme pour la photographie, si lobjet bouge pendant quon fait la radiographie, limage risque dtre de mauvaise qualit, surtout si le temps dexposition est long.

La radioscopie ou "fluoroscopie") utilise des rayons X pour produire sur un ecran une image mobile de l'interieur du corps en temps reel. Par comparaison, la radiographie est a la photo ce que la radioscopie est a la video. La radioscopie est essentielle pour certains examens (de l'appareil digestif, par exemple) et lors d'operations;peut tre compare lenregistrement partir dune camra vido ou, encore plus simplement, limage retransmise par un tlviseur. Les images sont en mouvement et permettent de savoir ce qui se passe en temps rel.

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RADIOSCOPIE02

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En imagerie mdicale, la radioscopie est utilise lorsquon a besoin de voir un organe en mouvement ou lorsquon doit vrifier, au fur et mesure, les manuvres dune intervention quon est en train de raliser. La radioscopie est aussi utilise en salle dopration avec des appareils mobiles pour vrifier : -la rparation dun membre fractur. -lemplacement des lectrodes dun stimulateur cardiaque (pace maker).

LA RADIOSCOPIE

Copyright Showeet.comLa radioscopie est utilise au dpartement dimagerie mdicale pour plusieurs examens, dont les angiographies, les lavements baryts double contraste, les cins de dglutition, les cystographies mictionnelles, etc.

Finalement Le mdecin utilise la radioscopie pour guider ses interventions.7

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-Limage obtenue en continu et en temps rel est, grossire et peu lumineuse.- Do irradiation excessive du patient et de loprateur.

Limage radioscopique se faisait dans le noir absolue avec un cran de sulfure de zinc plac directement derrire le patient, qui sclaire sous laction des RX.1940RADIOSCOPIE CONVENTIONNELLEpeu lumineuse


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1950Michel Becquerel-Rduire ou vite irradiation de radiologe et minimise conseridablent le temps de pouse ou la dose rssute pour le patient.

-Amlior la qualit de limage a partir damplifier lintensit lumineuse.

RADIOSCOPIE AMPLIFICATEUR DE LUMINANCE


Amplificateur de luminance 03

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Radioscopie amplificateur de luminance

Copyright Showeet.comBase sur le principe de la radiographie, lmission de rayons X est continue et on observe en temps rel les images de la rgion explore.11

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Tube rayons X et diaphragmesSource dmissionAmplificateur de luminance et camraRcepteur image

Les tubes amplificateurs de lumire, en combinaison avec une camra de tlvision sont les systmes damplification dimage les plus utiliss.

Amplificateur de luminance et camra


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Dfinition Cest un outil de transformation dune image optique une image lectronique, qui va permettre daugmenter la luminosit et prciser limage de la radioscopie.

Amplificateur de luminance Amplificateur de brillance, disponible sur : http://www.larousse.fr/encyclopedie/medical/amplificateur_de_brillance/11109(consult le 20.11.2014)


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Constitution

Photons Xlectron

Lumire VisibleCouche sensible aux RX Photo cathode Electrode de focalisationEcran secondaire ObjectifAnode


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AvantagesIP1Le tube vide

-Il permet l'acclration des lectrons sans interactions.

-C'est un cylindre de 25 cm de diamtre et une longueur quivalente. -Sa face antrieure est bombe pour rsister la pression de l'air (1 kg par cm2).

-L'ensemble est protg mcaniquement contre les chocs et contre les rayonnements X propres de l'ampli par une gaine.

Copyright Showeet.com(Nous prenons le format le plus courant de 25 cm de diamtre, mais des dimensions suprieures existent).

les rayonnements X propres(acclration des lectrons par 25 kV donc crateur de rayons X) 18

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AvantagesIP2L'cran primaire

-Une couche sensible aux RX, convertissant les photons X (20 120 keV) en photons lumineux (1,5 3 keV). Sa constitution est voisine de celle d'un cran de scopie ou d'un cran renforateur.

Il se dcompose en deux parties accoles:

iodure de csium CsI


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AvantagesIP2L'cran primaire

-Une photocathode qui, sous l'action des photons lumineux, libre par effet photolectrique des lectrons dont l'nergie propre est faible.

antimoniure de csium

Copyright Showeet.comEn pratique, les cristaux composant ces deux couches ont t forms par croissance de l'un sur l'autre de manire avoir une liaison intime.20

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AvantagesIP3L'cran secondaire

-Situ l'extrmit oppose du tube, il recueille les lectrons acclrs et les convertit en photons lumineux.

sulfure de zinc cadmium activ l'argent


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AvantagesIP4Le groupe d'lectrodes

-L'acclration des lectrons qui acquirent une nergie correspondant la diffrence de potentiel (30 kV).

-La focalisation de ces lectrons : ceux-ci sont mis par une surface de 22 cm de diamtre et sont projets sur l'cran secondaire mesurant 2 3 cm de diamtre en conservant l'image de l'cran primaire.Il assure deux fonctions:


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Fonctionnement de l'ampli de luminance

RendementsAmplification en nergie


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Nombre de photons Nombre dlctrons.Nbre de (e-) = 10% Nbre de photons.-Diamtre de limage sur lanode fois plus petit que la photocathode, les (e-) sont 10*10=100 fois plus concentrs sur lcran secondaire.

Amplification en nergie

RendementsNombre de photons lumineux Nombre dlctrons.10% (e-) du nombre de photons lumineux.


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Les caractristique

Champ de l'amplificateur

Cest un appareil symtrie circulaire.Lcran primaire a un diamtre bien prcis.Cet cran primaire qui dfinit le champ maximal de lamplificateur.

Il existe des amplis avec plusieurs diamtres. -23cm(9 pouces) -26cm(6 pouces) -12,5cm


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Les caractristique

Gain de lamplificateur

Cest deux signaux sont de nature diffrent et ne se mesurent pas avec la mme unit.Donc, aucune homologation du gain des amplificateurs nest possible.


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Les caractristique

Facteur de conversion

Lamplificateur nest pas seulement un ampli, mais aussi un convertisseur dnergie.Gnralement compris entre 40 et 150

Copyright Showeet.commR: milliRoentgen27

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Les caractristique

Rapport signal / bruit

Si on amplifie un signale trs faible, il sy superpose un bruit trs grant.

Ce bruit visible se manifeste comme un effet de neige dont lorigine est dans la structure discontinue du flux des rayons X.

Donc si le signal dentre est faible, la fluctuation est importante et le bruit que cause cette fluctuation est gnant.


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Les caractristique

Rmanence

L'mission luminescente stimule par le rayonnement X ou celle de l'cran secondaire ne cesse pas ds la fin de la stimulation, mais dcrot de manire exponentielle en fractions de seconde.


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Les caractristique

Rsolution spatiale

La rsolution, la dfinition de l'image finale est lie la qualit des crans primaire et secondaire.

Finesse de la structure de l'cran secondaire : ce niveau, l'image est 10 fois plus petite. Une rsolution de 20 paires de lignes l'entre demande 200 paires de lignes au millimtre sur l'cran secondaire.


Formation d'image04

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Systme de tlvision radiologique


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principaux lments dun systme de tlvision radiologique


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Systme de tlvision radiologique Amplificateur de luminance

Rpartiteur de lumireCamra de TV

Moniteur de visualisation

dispositif de synchronisationCircuit de traitement


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Rpartiteur de lumire

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Circuit de traitement


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Rpartiteur de lumire

Cest un dispositif optique constitu:

miroir plan semi-transparent, inclin sur laxe des rayons lumineux. Il est mobile, permettant de diriger limage dans plusieurs directions.miroir rflchissant, situ derrire le prcdent, ce qui renvoie limage vers la camra de TV, de radio-cinma ou ampli-photographie.

(distribution d'images)

Copyright Showeet.com- Un miroir qui fait un angle de 45deg. dvie la lumire de 90deg.. La lumire peut tre dirige par un miroir basculant ou tournant dans l'axe du faisceau vers plusieurs utilisations successives : camra de tlvision ou de cinma, appareil photo.36

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Camra de TV

2Circuit de traitement


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La camra de T.V

Elle comporte:Une optique.Un tube analyseur.


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Optique


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Un tube analyseur

Source dlectronsCanonDflecteurEnceinte vide dairAnode

Copyright Showeet.com-Un dispositive de focalisation (canon) qui dirige les electrons en un faisceau trs fin.-Anode un capteur des lectrons.40

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Un tube analyseur


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Un tube analyseur

-Les rsistance est variable avec la lumire qui les claire.-Rsistance faible en grand lumire(blanc).-Rsistance plus leve dans les gris.-Rsistance trs grande dans les noirs.


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Un tube analyseur

-La surface de lcran dentre est utilis rectangulaire.15*20mm (tube de 1) / 26*36mm (tube de 2)

123123-Couche doxyde dtain Sno2 transparente et conductrice, dope de type N.-Couche de pur plomb pur, non dope, isolant.-Couche doxyde plomb dope de type P ,qui forme la couche postrieure.

Copyright Showeet.comLes 2 dernire couches constituent ce quon appellee une diodephotoconductrice.43

44 vidiconPlumbiconNewvicon

-Oxysulfure d'antimoine (Sb2SO3).-La dure de l'mission lectronique < dure de changement l'clairementMax sensibilit spectrale situe vers 450nm (bleu)- La vitesse modifications de rsistance lectrique de la cible < la vitesse de changement de lclairement.-gnant pour l'observation des mouvements rapides.Le phnomne de rmanence

Copyright Showeet.comdont la rsistance lectrique varie en fonction de l'intensit de la lumire reue ; elle est trs leve dans l'obscurit et trs faible en pleine lumire.Son maximum de sensibilit spectrale se situe vers 450 nm, dans le bleu, et ncessite donc une mission dans la mme couleur de l'cran secondaire de l'amplificateur de luminance44

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-Oxyde de plomb (PbO). vidiconPlumbiconNewvicon-beaucoup rmanent que le Vidicon. l'analyse de phnomnes rapides-Max sensibilit spectrale situe entre 480 nm et 560 nm.-Amlioration de la qualit de l'image.- Inconvnient : prix, trs suprieur celui du Vidicon.-Contraste est lev.

Copyright Showeet.comIl en existe actuellement trois grands types, en dehors des appellations commerciales propres chaque constructeur : le Vidicon, le Plumbicon et le Newvicon, ou Low lag Vidicon.45

46-slnium de zinc (ZnSe). vidiconPlumbiconNewvicon-utilise des phnomnes de transfert de charges-Qualit et son prix .- l'existence d'un petit courant d' obscurit .Forme de 2 couches :-Sel double: tellurure de zinc et de cadmium (ZnTe/CdTe).

Copyright Showeet.comSa cible est complexe:-Qualit et son prix Sa qualit et son prix le placent entre les deux tubes prcdents46

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Les circuits CCD

Le dtecteur CCD, assure la conversion d'un signal lumineux en un signal lectrique

-Chaque pixel de la matrice CCD correspond un lment semi-conducteur.

surface photosensible(silicium)

Copyright Showeet.comUn dtecteur CCD est fondamentalement constitu d'une surface photosensible plane que l'on positionne au foyer d'un imageur optique, en lieu et place, par exemple, d'une pellicule photographique. Le matriel de base de la surface photosensible est le silicium, qui est dop de manire acqurir des propritsphotolectriques, c'est--dire qu'unphotonincident (un grain de lumire) est susceptible d'y produire unecharge lectrique.47

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Les circuits CCD


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Les circuits CCD

Avantages des capteurs CCD - faible encombrement et faible poids.- consommation < 1 W / 10 W.- insensibles aux champs magntiques.- non rmanents.

- sensibilit et dynamique suprieures.- rponse linaire laugmentation de la lumire.- dure de vie illimite (?) / 3000 5000 h pour les tubes analyseurs


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dispositif de synchronisation


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dispositif de synchronisation

Un tube analyseurLimage est dcompose en un certain nombre de lignes et chaque ligne est analyse en luminance.

L'analyse se fait comme la lecture dune page, en commenant de haut en bas, de gauche droite.

Limage TV est compose de Demi-images dcalANALYSE DE LIMAGE


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52-625 lignes ( demi-images de 312,5 lignes). -Lors dune analyse de 25 images/s (50 trames/s). Chaque ligne est vue en 52 us.-La dure dune image complte est de 40ms.-La dure dune ligne est de 64 ns.

NOMBRE DIMAGES ET DE LIGNES525 lignes 60 Hz Amrique du nord


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SIGNAUX DE SYNCHRONISATION

+=-limage doit tre parfaitement synchronise au tube analyseur.-La synchronisation est assure par des signaux insrs entre chaque ligne, les top lignes et entre chaque image, les top-images.

Copyright Showeet.com-Pour assurer la restitution de limage sur le tube cathodique du rcepteur, celle-ci doit tre parfaitement synchronise au tube analyseur 53

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Enceinte vide dair

cran luminescentSource dlectronsAnodeCanonBobines de dflexion-La dimension de l'cran = f(distance).-Vision rapproche l'cran petite taille.

- Vision loigne l'cran plus grand taille .

Ferdinand Braun1897

Copyright Showeet.com-En foction de la distance laquelle il doit tre observ pour ne pas distinguer les lignes du balayage)- En cas de vision rapproche, l'cran doit tre de petite taille, et plus grand en cas de vision loigne.56

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En pratique, la distance correcte d'observation d'un moniteur de tlvision est gale 4 ou 5 fois la diagonale de l'cran rectangulaire. Cette diagonale caractrise d'ailleurs la dimension du tube cathodique (et le moniteur par extension).

Copyright Showeet.com-La cathode est alimente par une tension lectrique ngative et l'anode par une tension positive. Les lectrons du flux cathodiques traversent un petit trou dans l'anode pour produire un faisceau d'lectrons.

-Le canon lectrons contient des plaques qui acclrent et concentrent le faisceau lectronique afin d'obtenir un faisceau mince et troit.

-La surface de visualisation de phosphore est une mince couche de matriau qui met de la lumire visible lorsqu'il est frapp par le faisceau d'lectrons. La composition chimique du phosphore peut tre modifi pour produire les couleurs blanc, bleu, jaune, vert ou rouge.

L'enveloppe de verre (le tube) se compose d'une faade relativement plate, une section d'entonnoir, et une section sous forme de cou. La surface de visualisation possde une couche de phosphores dpose l'intrieur de la faade du tube en verre.

Le canon lectrons est scelle dans le cou de verre l'extrmit oppose. L'objectif de l'entonnoir est de crer une architecture robuste capable de supporter la pression ngative occasionn par le vide l'intrieur du tube.Le CRT utilis dans un tlviseur couleur ou cran d'ordinateur de couleur a quelques pices supplmentaires. Au lieu d'un canon lectrons, il y a trois canons, u pour caque couleur soit le rouge, un pour le bleu, et un pour le vert. Il y a aussi trois diffrents matriaux luminophores utiliss sur la surface de projection . Ces luminophores sont dposs sous la forme de trs petits points dans un motif rpt travers l'cran .

La cl d'un tube cathodique couleur est un mince panneau de mtal perfor, connu sous le nom de Shadow Mask, qui est plac entre les canons lectrons et l'cran de visualisation.Les perforations dans le shadow mask sont alignes de telle sorte que le faisceau rouge provenant du canon rouge soit dirig avec le bon angle vers seulement les points de phosphores rouges correspondants sur la face de l'cran.

Les perforations dans le shadow mask sont alignes de telle sorte que le faisceau rouge provenant du canon rouge soit dirig avec le bon angle vers seulement les points de phosphores rouges correspondants sur la face de l'cran.Donc chaque trajectoire de faisceaux en provenance des 3 canons passent dans les trous du masque un angle dtermin. Ceci spare efficacement l'affichage des trois couleurs indpendantes.

En contrlant l'intensit du faisceau pour chaque couleur, nous obtenons tous les niveaux de couleurs utiles reproduire une image couleur complte.

Pour un tlviseur de 25 pouces, il faut environ 500,000 perforations dans le masque mtallique. Ces perforations permettent d'obtenir environ 1,5 millions de points de couleurs sur la face de l'cran. (500,00 sous pixels rouges, bleus et verts)

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Les applications Medicals 05

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En imagerie mdicale, la radioscopie est utilise lorsquon a besoin de voir un organe en mouvement ou lorsquon doit vrifier, au fur et mesure, les manuvres dune intervention quon est en train de raliser.


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Dans les salles dopration avec des appareils mobiles pour vrifier :-la rparation dun membre fractur.-lemplacement des lectrodes dun stimulateur cardiaque (pace maker).-les canaux biliaires dans une chirurgie pour le foie.-etc.


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La radioscopie est utilise au dpartement dimagerie mdicale pour plusieurs examens, dont les angiographies, les lavements baryts double contraste, les cins de dglutition, les cystographies mictionnelles, etc.


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Les principaux besoins

Orthopdie, traumatologie chirurgie digestive urologie chirurgie vasculaire chirurgie cardiaque minimalement invasive pose de pack et pace maker lectrophysiologieVisualiser sans ouvrir


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Radioscopie du systme digestif

Afin de visualiser l'oesophage et l'estomac, un liquide de contraste iodique ou baryt doit tre bu par le patient durant l'examen. La visualisation des intestins et du colon est ralise grce l'administration d'un produit de contraste par voie rectale au moyen d'une sonde. Une radioscopie dure en gnral entre 15 et 30 minutes.


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Radioscopie des veines (les angiographies)Nous injectons un produit de contraste iod dans une veine superficielle de l'aine ou du pied afin d'obtenir une cartographie du rseau sanguin veineux de la jambe.


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les cystographies mictionnelles cystographie mictionnelle permet de rechercher une anomalie de la morphologie de la vessie, un reflux urinaire vsico-urtral ou une obstruction la vidange de la vessie.

Pour visualiser lintrieur de la vessie et les uretres, on doit utiliser un produit de contraste, quon introduit dans la vessie laide dune sonde urinaire. Linstallation de la sonde est faite juste avant lexamen et celle-ci est maintenue en place avec du diachylon ou laide dun ballonnet intgr la sonde. Le matriel utilis diffre selon lge du patient.


Conclusion06

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Thank You!Merci pour votre attention:)


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http://www.larousse.fr/encyclopedie/medical/amplificateur_de_brillance/11109http://phdub.free.fr/radiologie_numerique/amplificateur_luminance.htmhttp://www.imagerie-info.com/radioscopie.shtmlhttp://biomedic-electronic.e-monsite.com/medias/files/amplificateur-de-brillance.pdfBibliographie :Sites internet Livre :Amplificateur de brillance, Omar Cherif Lezzar 14/07/2010.Analyseurs dimages, par Jean-Paul BELAN.Journes de formation des techniciens et ingnieures a limagerie mdicale: Ministre de la senate publique MAROC.


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Amplificateur de luminance